Turbo maskine
En flowmaskine eller turbomaskine er en flydende energimaskine, hvor energioverførslen mellem væske og maskine i et åbent rum finder sted gennem en strømning i henhold til væskedynamikkens love via omvejen af kinetisk energi .
Funktionalitet og afgrænsning
Energien overføres normalt ved hjælp af rotorblade , skovle eller vinger , som er profileret på en sådan måde, at strømningen omkring dem skaber en trykforskel mellem for og bag ( vingeprofil ).
Modstykket til strømningsmaskinen er forskydningsmaskinen (også stempelmaskine ), hvor energioverførslen finder sted i et lukket rum (med ventiler eller lignende) med variabel volumen i henhold til lovgivningen for væskestatik .
Anvendelsesområderne for væskestrømnings- og forskydningsmaskiner adskiller sig hovedsageligt ved, at fordelene ved væskestrømningsmaskinerne sædvanligvis opvejer fordelene ved væskestrømningsmaskinerne med store volumenstrømme og fordelene ved de positive forskydningsmaskiner med små.
Virkningen af turbomaskiner er forbundet med væskens strømningshastighed; hvis maskinen kører for langsomt, er der ikke mere energioverførsel, og da væsken ikke er fanget, slipper den ud af maskinen. I en ideel fortrængningsmaskine (se nedenfor) er væsken imidlertid tæt lukket; den kan ikke undslippe, og energioverførsel kan teoretisk foregå uendeligt langsomt uden at reducere maskinens effektivitet.
Et definitionskriterium for turbomaskiner, der ofte er forkert nævnt, er en roterende bevægelse eller en stationær, ikke-clocket proces. Men det er ikke altid tilfældet; Der findes også roterende og kontinuerligt arbejdende forskydningsmaskiner ( roterende stempelmaskiner såsom rodblæsere osv.), Og der findes også translationelt oscillerende flowmaskiner ( løftevingemaskiner , blæsemaskiner osv. - afledt af vinger og finner fra dyreverdenen) .
En særlig form for væskestrømningsmaskiner er dem, der ikke kræver et hus til at styre væsken, f.eks. Propeller til husholdningsventilatorer, flydrev eller skibspropeller, vindmøllers rotorer eller omrørere .
Klassificering af væskestrømsmaskinerne i typer og grupper
Væskestrømsmaskiner er opdelt i følgende typer og grupper efter væsketype, energistrømningsretning og konstruktion:
| Maskintype → gruppe ↓ |
Arbejdsmaskiner | Kombinationer af kraft og arbejdsmaskiner |
Elektriske maskiner |
| Maskiner uden strøm uden sager | propel | Grims tomgang | Vindmølle |
| Hydrauliske flowmaskiner (≈ inkomprimerbare medier) |
Centrifugalpumper |
Föttinger -omformere og koblinger (hydrodynamiske gear) eller pumpeturbiner (i pumpede lageranlæg) |
Vandmøller |
| Fans | |||
| Termiske flowmaskiner (komprimerbare medier) |
kompressor |
(Gasturbiner) (indgangen til GT består af en kompressor) |
Dampturbiner ← Gasturbiner Turbinmotorer |
Bemærk: Almindeligvis som en ventilator kaldet elektriske apparater er i tabellen ovenfor som en propel at finde, fordi den undtagen et gitter (for at forhindre skade) ingen sag har. Gulv- eller tårnventilatorer er imidlertid centrifugalventilatorer med et hus og kan derfor også findes i tabellen som ventilatorer .
Dimensionløse nøgletal til beskrivelse af turbomaskiner
Følgende dimensionsløse nøgletal bruges ofte til at karakterisere væskestrømsmaskiner.
- Tryknummer ψ
- Flowhastighed φ (også kaldet levering eller volumenummer)
- Diameter nummer δ
- Løbende nummer σ
- Ydeevne -koefficient λ
- Specifik hastighed n s eller n q
Disse lighedsindikatorer tillader sammenligning af flowmaskiner med forskellige dimensioner under forskellige randbetingelser og spiller en rolle i maskinernes design. Et eksempel på dens anvendelse er Cordier -diagrammet .
litteratur
- Carl Pfleiderer , Hartwig Petermann: Turbomaskiner (= teknikkens klassikere ). 7. udgave. Springer, 2004, ISBN 3-540-22173-5 ( begrænset forhåndsvisning i Google bogsøgning ).
- Klaus Menny: Turbomaskiner . 5. udgave. Vieweg + Teubner, 2006, ISBN 3-519-46317-2 ( begrænset forhåndsvisning i Google bogsøgning ).
- Wolfgang Kalide: Stempler og flowmaskiner . 1. udgave. Carl Hanser Verlag, München / Wien 1974, ISBN 3-446-11752-0 .
- Herbert Sigloch: Turbomachines: Fundamentals and Applications . 3. Udgave. Hanser-Verlag, 2006, ISBN 3-446-40288-8 .
- Willi Bohl: Turbomaskiner . Kamprath -serien. Red .: Wolfgang Elmendorf. tape 1 : Struktur og funktionsmåde. tape 2 : Beregning og beregning. , Nej. 9 . Vogel opslagsbog , 2004, ISBN 3-8023-1980-X .
Weblinks
Individuelle beviser
- ^ A b c Carl Pfleiderer, Hartwig Petermann: Turbomaskiner. 2004, s. 1.
- ↑ a b Klaus Menny: Turbomaskiner . 2006, s. 1.
- ↑ a b C. Brücker, R. Schwarze: Fluid energy machines . Baseret på forelæsningsnotaterne af G. Gneipel. Institute for Mechanics and Fluid Dynamics, TU Bergakademie Freiberg, Freiberg 2007 ( fuld tekst på tu-freiberg.de [PDF]).
- ↑ Frank Kameier: Turbomachinery . Foredragsnotater. Institute for Fluid Flow Machines, Düsseldorf University of Applied Sciences, Düsseldorf 1999 ( Online [PDF; 6,7 MB ; adgang den 9. september 2021]).